La autonomía energética de un chalé, o una pequeña instalación es posible gracias al hidrógeno y las pilas de combustible. Otra cosa es el precio que hay que pagar por la energía.

En Asturias, una empresa local ha desarrollado una pila de hidrógeno para un centro de comunicación vía radio en medio del monte a donde no llega el tendido eléctrico. El hidrogeno lo suben en bombonas una vez al mes. El coste de la energía es 5 verces más cara que la electricidad que pagamos los demás. La utilidad de usar la pila de hidrógeno en este caso es clara, no hay tendido eléctrico y sería mucho más caro llevarlo que el coste de la instalación de la pila de combustible y el hidrógeno.

Ahora bien, ¿podríamos fabricar el hidrógeno allí mismo? Evidentemente si lo hacemos debemos utilizar energías renovables. Es posible, algunas empresas comercializan sistemas de generación de hidrógeno in-situ, aunque no son fáciles de encontrar si no sabes a dónde ir a buscar. ¿Se extenderán estos sitemas en el futuro? ¿Habrá quien a pesar de tener la electricidad convencional a mano opte por gastarse bastante más dinero por utilizar sólo energía renovable y ser autónomo?

El hidrógeno se produce en estos casos por electrolisis por membrana de intercambio de protones (membranas PEM). Un modelo tipo de autoabastecimiento energético es el de generación eléctrica ininterrumpida a partir de energía eólica y fotovoltaica empleando almacenamiento intermedio en hidrógeno (electrólisis + pila de compustible).

Como se puede ver en el enlace anterior, si bien se trata de una información descriptiva de una instalación expermiental, se pueden realizar este tipo de instalaciones con los cada vez más eficientes generadores de hidrógeno y pilas de combustible.

Hace un mes que mencionamos esta noticia, gracias a las bacterias se había logrado un método de producción de hidrógeno más eficiente que cualquier otro sistema hasta ahora a partir de deshechos fermentables.

Lo que son las cosas, después de este tiempo me he topado con la fuente original de la información no enlazada por el medio (en inglés) que ofreció la noticia. Así que he decidido ampliar la información con algunos detalles importantes.

• Los investigadores ya estudiaban la producción de hidrógeno a partir de aguas residuales y modificaron el modelo para introducir las nuevas variables de producción gracias a bacterias
• El material de partida fueron restos vegetales fermentables en ácido acético (vinagre)
• Según indican en la información el proceso es similar con celulosa
• Hay que aportar un poco de electricidad al proceso para que sea más eficiente
• La relación entre  aporte energético y producción tiene un rendimiento favorable de un 80%

Aprovechando el tema de las bacterias en la producción de (bio)-combustibles quiero mencionar una breve entrevista a Craig Venter, el científico pionero en investigación del genoma humano (y otros genomas), en la que afirma que en 20 años la base de los combustibles podrían ser de producción biológica gracias a las bacterias.

Fuente: NSF.gov (en inglés),  nota prensa (en inglés), artículo científico completo (en inglés). Localizado gracias a Amazings.

La información llega por rachas, y este momento es de la energía solar térmica. En este caso me he encontrado con dos soluciones comerciales para casa (supongo que habrá otras más). Sin ánimo de querer hacer publicidad de ninguna marca en especial, vamos a ver qué nos ofrecen y cuándo nos puede ser útil utilizar estos sistemas de captación de energía solar.

En primer lugar indicar que por las necesidades de instalación en principio están pensadas para viviendas unifamiliares donde tengamos una cómoda superficie de captación y una facilidad de instalación de todas las conducciones del sistema. Dependiendo de la escala de la instalación se pueden utilizar para agua caliente sanitaria (ACS), para climatizar piscinas o de apoyo a determinados sistemas de calefacción.

Sin embargo, el Código Técnico de Edificación aprobado en España obliga a que todos los edificios de nueva construcción y rehabilitados incorporen instalaciones de energía solar térmica para el agua caliente sanitaria y piscinas climatizadas, por lo que este tipo de instalaciones también se pueden / deben utilizar en edificios de viviendas aunque lógicmente a otra escala.

• Los sistemas contemplados disponen de acumuladores de agua de 160 a 500 litros. No obstante en el mercado podemos encontrar sistemas de acumulación desde 75 litros y hasta 1000.
• La superficie de captación solar está en torno a los 4 metros cuadrados (más o menos dependiendo de la cantidad de agua caliente que se necesite).
• El precio es muy variable pero para hacernos una idea, el coste puede ser entre los 2.000 y los 6.000 euros para instalaciones pequeñas y medias.
• La temperatura ambiente de tarbajo puede llegar a ser de -40ºC: esto me preocupaba a mí bastante, ¿es rentable utilizar estos sistemas en zonas muy frías?

El único dato del que no dispongo es del rendimineto y la rentabilidad de estos sitemas, si bien soy partidario de utilizarlos aun cuando la rentabilidad económica no sea una de las ventajas, ya que estaremos ahorrando energía.

Algunos distribuidores de sistemas de captación de energía solar térmica: AS Solar, Junkers - en pdf, Sonnenkraft - en pdf, Cointra (en pdf).

(Imagen de Sonnenkraft.)

• La compañía eléctrica Unión Fenosa pone en marcha bosquevirtual.com, una inicitiva para enseñar cómo podemos ahorrar energía. Rellenando una encuesta en este sitio web donan 1 euro para la causa medioambiental y plantan un árbol en Second Life. Y si hablas de ellos donan otros 5 euros, así que aquí estoy. Sólo una pega, que donan hasta un máximo de 100.000 euros, ¿dirán cuándo los han alcanzado? ¿los hubieran donado igual aunque no hagamos la encuesta? Bueno, no quiero se malvado. La inicitaiva me ha resulado interesante. La encuesta un poco larga pero muy usable. El sitio web incluye un vídeo virtual bucólico.
• Avances en pilas de combustible poliméricas.
• Almería produce energía renovable para más de 150.000 hogares.
• En EEUU los coches no podrán contaminar por ley, y en Europa se están planteando poner multas a los fabricantes que no cumplan los mínimos.
• Plantas de energía a partir de biomasa en Galicia, no hay biomasa forestal para todos.

La calefacción por infrarrojos no es una novedad, pero debo reconocer que no le había prestado atención hasta ahora que la he visto en un gran medio de comunicación, probablemente por la acción de marketing de una empresa que comercializa este sistema de calefacción.

Recordemos que la radiación infrarroja tiene una longitud de onda menor que la luz visible (pasado el color rojo del espectro visible) y las microondas (que nos cocerían vivos). El espectro infrarrojo se puede dividir en tres áreas, y es la zona media alrededor de lo 5 micrómetros de longitud de onda la que se aprovecha para calentar.

La idea es sencilla, la radiación infrarroja calienta la superficie de los cuerpos que toca, al estilo Sol. Características:

• calienta todas las superficies que toca, no calienta el aire sino los cuerpos
• no seca el ambiente
• ahorra energía
• se instala en techos y paredes

Lo interesante para mí es el ahorro energético que dicen es entre un 30 y un 50% respecto a la calefacción convencional. Sin embargo este punto no está del todo claro. Quiero decir que el ahorro puede ser del 50% de energía respecto a sistemas de bomba de calor, pero no lo será tanto para sistemas de calefacción por gas.

En cualquier caso creo ques una buena opción desde un punto de vista práctico además de energético, y si se extendiera su uso junto con los sistemas de calentado de agua por energía termosolar para viviendas, se conseguirían los ansiados ahorros energéticos que otros nos quieren vender pidiéndonos que pasemos frío en casa.

Hay varias soluciones comerciales incluso para exteriores, pero dos en concreto me han parecido más interesantes (no tengo nada que ver con ninguna de las empresas): Energyproducts y Calor Verde.

Información sobre las emisiones infrarrojas en la Wikipedia.

Imagen de Calor Verde.

En España tenemos un déficit del coste de la energía eléctrica muy importante. Desde el año 2004 venimos acumulando un déficit cada vez mayor por la subida de los precios del petróleo fundamentalmente.

Esto significa que pagamos por la energía menos de lo que cuesta. Este déficit puede alcanzar el año que viene los 15.000 millones de euros. Una barbaridad. Sinceramente creo que estas cifras están engordadas por las compañías eléctricas y los gobiernos que las apoyan, pero eso es otra discusión. La realidad es que producir energía es cada vez más caro incluso por los medios convencionales, y más aún si utilizamos las energías renovables.

La energía solar térmica a gran escala es sinónimo de centrales de concetración solar de la que ya hablé ayer (espero no resultar pesado).

Cada vez veo más potencial a la energía solar térmica frente a la energía solar fotovoltaica por varios motivos:

• los grandes huertos solares de placas fotovoltaivas me producen un impacto visual bastante grande y necesitan más espacio (aunque las centrales de concentración no se quedan cortas en ocupar espacio)
• las tecnologías de concentración de energía solar son más eficientes que los huertos solares
• la energía termosolar puede ahorrar energía y costes a pequeña escala (en casas, comunidades de vecinos, hospitales, etc.) Recordemos que en determinadas Comunidades Autónomas es obliogatoria la instalación de paneles solares para generar energía térmica para utilizar en agua sanitaria.

Para el que quiera una explicación sencilla pero completa del funcionamiento de una central termosolar de concentración puede descargarse este pdf sobre la central Andasol I situada en Granada (España) y desarrollada por una empresa del grupo ACS.

Actualización: Para abundar en mi postura de apoyar el miniaprovechamiento de las energías renovables, se ha desarrollado una estrucutra nanomérica que capta hasta un 30% de luz solar y que podría servir para utilizar la energía solar (termosolar ¿o tal vez fotovoltaica?) a pequeña escala.

El aprovechamiento de la energía solar tiene una eficiencia limitada. Los esfuerzos por mejorar el rendimiento de placas solares son importantes, pero existe una limitación tecnológica y económica que limita la evolución de la optimización de la captación solar.

Como alternativa tenemos los sistemas concentrados de energía solar (CSP). El CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) tiene abierta una línea de investigación en el campo de la concentración solar.

En Canarias hay una iniciativa para su desarrollo, en Israel están estudiando un modelo que consigue concentrar la energía solar entre 500 y 3.000 veces, con el considerable aumento de rendimiento.

En Australia hay un proyecto de una torre de concentración de energía solar para abastecer 200.000 hogares, parecida al proyecto de Castilla La Mancha que si no me equivoco está abandonado.

Un poco más cerca y palpable existe en San Lúcar la Mayor (Sevilla, España) una planta de concentración solar que en 2013 cuando esté totalmente operativa podrá abastecer a todos los hogares de la ciudad de Sevilla. (Proyecto llevado a cabo por Solucar, empresa relacionada con Abengoa Bioenergy). Esta planta consiste en 624 helióstatos de paneles solares cruvados que reflejan los rayos hacia una torre donde la alta temperatura produce vapor de agua quemoverá una turbina para producir electricidad. La imagen de esta entrada pertecenece a este proyecto.

Si estos sistemas de concentración de energía solar avanzan y se implanta, obtendremos bastantes beneficios:

• mayor aprovechamiento de la energía solar con menos superficie de paneles
• posibilidad de utilizarla para fabricar hidrógeno
• reducción drástica de la dependencia de la generación eléctrica mediante combustibles fósiles (reducción de dependencia energética del país)